Як і всі інші теплові насоси, тепловий насос розсіл/вода працює за тим самим принципом: спочатку теплова енергія витягується з землі, а потім передається холодоагенту. Він випаровується і додатково стискається за допомогою компресора. Це не тільки підвищує його тиск, а й температуру. Отримане тепло поглинається теплообмінником (конденсатором) і передається в систему опалення. Детально про те, як відбувається цей процес, ви можете дізнатися зі статті Як працює тепловий насос розсіл/вода.
В принципі, геотермальне тепло можна видобувати за допомогою теплового насоса з ґрунтового джерела двома способами: або через геотермальні колектори, які прокладаються близько до поверхні, або через геотермальні зонди, які проникають у землю на глибину до 100 метрів. Ми розглянемо обидві версії в наступних розділах.
Геотермальні колектори прокладають під землею
Для отримання геотермального тепла система труб прокладається горизонтально і змієподібно нижче лінії промерзання. Глибина становить близько одного-двох метрів нижче поверхні газону або ґрунту. Розсіл із морозостійкої рідини циркулює в системі труб, яка поглинає теплову енергію та передає її в теплообмінник. Розмір необхідної площі колектора залежить, серед іншого, від потреби будівлі в теплі. На практиці це в 1,5-2 рази більше площі, яку необхідно обігріти. Геотермальні колектори поглинають теплову енергію з поверхні. Енергія забезпечується сонячною радіацією та дощовою водою. Отже, стан ґрунту відіграє вирішальну роль у виробленні енергії колекторами. Важливо, щоб територія над системою труб не була заасфальтована і не забудована. Детальніше про те, що потрібно враховувати при прокладанні геотермальних колекторів, ви можете прочитати в статті Геотермальні колектори для теплових насосів соль/вода.
Геотермальні зонди витягають тепло з глибших шарів землі
Альтернативою геотермальним колекторам є зонди. За допомогою свердловин геотермальні зонди занурюють у землю вертикально або під кутом. Через нього також протікає розсол, який поглинає геотермальне тепло на глибині від 40 до 100 метрів і передає його в теплообмінник. З глибини близько десяти метрів температура залишається постійною протягом усього року, тому геотермальні зонди працюють ефективно навіть за дуже низьких зовнішніх температур. Вони також займають мало місця порівняно з геотермальними колекторами, а також можуть використовуватися для охолодження влітку. Глибина свердловини також залежить від теплопотребності і теплопровідності грунту. Оскільки свердловина глибиною до 100 метрів проникає в декілька пластів підземних вод, на буріння свердловин завжди потрібно отримувати дозволи.
Час публікації: 14 березня 2023 р